第1章 第2节 第1课时 基态原子的核外电子排布（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2（鲁科版2019）

第2节　原子结构与元素周期表 第1课时　基态原子的核外电子排布 课程内容标准 1.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理。 2．认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。 3．知道1～36号元素基态原子核外电子的排布。 1．基态原子核外电子排布原则 (1)能量最低原则 ①能量最低原理 基态原子的核外电子在各个原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量最低。 ②基态原子的核外电子在原子轨道上的排列顺序： 电子所排的能级顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s…，这是从实验得到的规律，适用于大多数基态原子的核外电子排布，这一规律称为构造原理。 (2)泡利不相容原理 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋方向必须相反，或者说一个原子中不会存在四个量子数完全相同的电子。 (3)洪特规则 对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同。这就是洪特规则。如碳原子的轨道表示式不是，而是。 2．基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 可简单写为nlx，其中n为主量子数，x为电子数，角量子数l用其所对应的符号表示。如Li原子的电子排布式为1s22s1，Al原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1。 (2)轨道表示式 用小圆圈(或方框、短线)表示一个给定量子数n、l、m的原子轨道，并用“↑”或“↓”区别自旋状态不同的电子。 如基态O原子的轨道表示式为或。 3．19～36号元素基态原子的核外电子排布 (1)内容：能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。 (2)举例：写出下列基态原子的电子排布式。 Cr: 1s22s22p63s23p63d54s1。 Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。 1．巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)3p2表示3p能级有两个轨道。(×) (2)核外电子排布的表示方法中，轨道表示式最能反映电子的排布情况。(√) (3)2p违背了洪特规则。(×) (4)3d6的轨道表示式为。(×) 2．下列基态原子的轨道表示式中正确的是(　　) A　[B违背了洪特规则，2p轨道应为，C、D违背了能量最低原理，C应为 ，D应为。] 3．下列原子或离子的电子排布表示方法中，正确的是________，违反能量最低原理的是________，违反洪特规则的是________，违反泡利原理的是________。 ①Ca2＋：1s22s22p63s23p6 ②F－：1s22s23p6 ④Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 ⑤Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 ⑥Mg2＋：1s22s22p6 解析　根据核外电子排布规律知②中错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道，而不是3p轨道，应为1s22s22p6；③中没有遵循洪特规则——电子在同一能级的不同轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同；④中忽略了3d轨道在半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，应为1s22s22p63s23p63d54s1；⑦违反泡利原理，应为。 答案　①⑤⑥　②④　③　⑦ 学习任务一　构造原理 查阅元素周期表可知Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 1．分析Cr、Cu的电子排布式，思考电子排布式的书写顺序与核外电子填充顺序一定相同吗？ 提示　不一定相同，电子排布式的书写按电子层由里到外和s、p、d顺序，而核外电子填充顺序是按构造原理。过渡元素电子排布式的书写与电子填充顺序不一致。 2．所有元素的原子核外电子排布都符合构造原理吗？ 提示　1～36号元素中，只有Cr、Cu两种元素基态原子的电子填充顺序与构造原理不符合。 (1)构造原理是绝大多数基态原子的核外电子排布顺序。 (2)电子按照构造原理排布，会使整个原子的能量处于最低状态，原子相对较稳定。 (3)从构造原理图可以看出，从第三电子层开始，不同电子层的能级出现能级交错现象。能级交错是指电子层序数较大的某些能级的能量反而低于电子层序数较小的能级的能量的现象。如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(4f)>E(6s)等。原因是电子之间存在着斥力，从而减弱了原子核对外层电子的吸引力，致使能级出现交错现象。 1．下列有关构造原理的说法错误的是(　　) A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布为3s24s2 C．不是所有基态原子的核外电子排布均符